iOS数据持久化方式及class_copyIvarList与class_copyPropertyList的区别

iOS数据持久化方式:
plist文件（属性列表）
preference(偏好设置）
NSKeyedArchiver(归档)
SQLite3
CoreData
沙盒：iOS程序默认情况下只能访问自己的程序目录，这个目录被称为沙盒。
沙盒目录结构：
Documents
Library->Caches Preferences
tmp
获取沙盒路径最方便的方法:
NSString *sandBoxPath = NSHomeDirectory();
然后在其路径后追加Documents或tmp或Library
各个目录适合存储的文件:
Documents目录存储重要文件，iTunes同步时会同步该文件夹内容，一般用来存储数据库文件
Library->Preferences通常保存应用配置信息，iTunes同步时也会同步该文件夹内容
Library->Caches：iTunes不会同步该文件夹内容，适合存储体积大，不需要备份的非重要数据。
tmp：iTunes不会同步该文件夹内容，系统可能在程序没运行时就删除该目录下的文件，所以适合保存应用中的一些临时文件，用完就删除。
1.plist文件是将某些特定的类，通过XML文件的格式保存在目录中。
包含以下几个类：
NSArray
NSDictionary
NSString
NSData
NSNumber
NSDate
这里先抛出一个疑问：比如我先往plist文件里写入一个字典，然后我想接着写入一个数组，但是实际操作中，后面写入的数据总是会覆盖前面写入的数据，有什么解决方案吗？
2.NSUserDefaults
一定要记得synchronize，存储的值都保存在Library／Preferences里的以程序bundle id命名的plist文件里。
3.NSKeyedArchiver，要想使用这种方式存储，则必须遵循NSCoding协议
@protocol NSCoding
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder;
- (instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder;

我们一般常见的的序列化方式如下图:

以上是一个简单的编解码示意，但是可能会有一些缺陷：
 1.若需要实现序列化的类有很多属性，那是不是就要写很多代码？
 2.若该类不是直接继承自NSObject，而是有其他父类，那就需要先实现父类的序列化
 这里需要注意：序列化的范围不仅仅是自身类的变量，还要把除NSObject外的所有父类的变量都进行序列化

其实编解码的核心就是:遍历该类的属性变量、实例变量及其父类的属性变量（父类的实例变量为其私有，我们如果对其进行编解码会崩溃）,这时候就用到运行时的api了

敲重点：

Class cls = [self class];
BOOL isSelfClass = (cls == [self class]);

objc_property_t *propertyList = isSelfClass ? NULL : class_copyPropertyList(cls, &propertyCount);
Ivar *ivarList =  isSelfClass ? class_copyIvarList(cls, &iVarCount) :NULL;

解释一下，首先判断是不是本类，如果是本类，就使用class_copyIvarList获取属性变量和实例变量；

如果是父类，就使用class_copyIvarList获取父类的属性变量。

//解码
- (id)initWithCoder:(NSCoder *)coder
{
    Class cls = [self class];
    while (cls != [NSObject class]) {
        BOOL isSelfClass = (cls == [self class]);
        unsigned int iVarCount = 0;
        unsigned int propertyCount = 0;

        objc_property_t *propertyList = isSelfClass ? NULL : class_copyPropertyList(cls, &propertyCount);
        Ivar *ivarList =  isSelfClass ? class_copyIvarList(cls, &iVarCount) :NULL;

        unsigned int finalCount = isSelfClass ? iVarCount : propertyCount;

        for (int i = 0; i < finalCount; i++) {
            const char * varName = isSelfClass ? ivar_getName(*(ivarList + i)) :property_getName(*(propertyList + i));//取得变量名字，将作为key
            NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:varName];
            //decode
            id  value = [coder decodeObjectForKey:key];//解码
            NSArray *filters = @[@"superclass", @"description", @"debugDescription", @"hash"];
            if (value && [filters containsObject:key] == NO) {
                [self setValue:value forKey:key];//使用KVC强制写入到对象中
            }
        }
        free(ivarList);//记得释放内存
        free(propertyList);
        cls = class_getSuperclass(cls);
    }

    return self;

}

//编码
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)coder
{
    Class cls = [self class];
    while (cls != [NSObject class]) {
        BOOL isSelfClass = (cls == [self class]);
        unsigned int varCount = 0;
        unsigned int properCount = 0;
        Ivar *ivarList = isSelfClass ? class_copyIvarList([self class], &varCount) : NULL;
        objc_property_t *propertyList = isSelfClass ? NULL : class_copyPropertyList(cls, &properCount);

        unsigned int finalCount = isSelfClass ? varCount : properCount;
        for (int i = 0; i < finalCount; i++) {
            const char *varName = isSelfClass ? ivar_getName(*(ivarList + i)) : property_getName(*(propertyList + i));
            NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:varName];
            id varValue = [self valueForKey:key];//使用KVC获取key对应的变量值
            NSArray *filters = @[@"superclass", @"description", @"debugDescription", @"hash"];
            if (varValue && [filters containsObject:key] == NO) {
                [coder encodeObject:varValue forKey:key];
            }
        }
        free(ivarList);
        free(propertyList);
        cls = class_getSuperclass(cls);
    }

}

另外，为一个类添加描述也可以同理进行处理,这样就可以很直观的看出容器里装的model类是怎样子的了:

/* 用来打印本类的所有变量(成员变量+属性变量)，所有层级父类的属性变量及其对应的值 */
- (NSString *)description
{
    NSString  *despStr = @"";
    Class cls = [self class];
    while (cls != [NSObject class]) {
        /*判断是自身类还是父类*/
        BOOL bIsSelfClass = (cls == [self class]);
        unsigned int iVarCount = 0;
        unsigned int propVarCount = 0;
        unsigned int sharedVarCount = 0;
        Ivar *ivarList = bIsSelfClass ? class_copyIvarList([cls class], &iVarCount) : NULL;/*变量列表，含属性以及私有变量*/
        objc_property_t *propList = bIsSelfClass ? NULL : class_copyPropertyList(cls, &propVarCount);/*属性列表*/
        sharedVarCount = bIsSelfClass ? iVarCount : propVarCount;   

        for (int i = 0; i < sharedVarCount; i++) {
            const char *varName = bIsSelfClass ? ivar_getName(*(ivarList + i)) : property_getName(*(propList + i));
            NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:varName];
            /*valueForKey只能获取本类所有变量以及所有层级父类的属性，不包含任何父类的私有变量(会崩溃)*/
            id varValue = [self valueForKey:key];
            NSArray *filters = @[@"superclass", @"description", @"debugDescription", @"hash"];
            if (varValue && [filters containsObject:key] == NO) {
                despStr = [despStr stringByAppendingString:[NSString stringWithFormat:@"%@: %@n", key, varValue]];
            }
        }
        free(ivarList);
        free(propList);
        cls = class_getSuperclass(cls);
    }
    return despStr;
}

然后把以上方法用宏定义起来，放进一个header.h里，需要对哪个类进行编解码，就把header.h导进去。

4.sqlite

说到本博客的关键地方了，以上数据存储方法均是覆盖存储！！！如果想要追加一条数据，就必须把整个文件里的数据读出来，然后修改数据后再把数据写入，所以不适合存储大量数据。这时候sqlite就登场了

SQLite3:
可存储数据类型：
integer：整数
real：实数（浮点数）
text：文本字符串
blob：二进制数据,比如图片，文件之类的

数据库、删、改、查，就查询是最特殊的，需要一个结果集来承载。
每次进行任何操作之前，都不要忘了打开数据库和关闭数据库。

在iOS中要使用SQLite3，需要添加库文件：libsqlite3.tbd，这是一个C语言的库，所以直接使用SQLite3还是比较麻烦的。

常用API:

sqlite3_open(打开数据库)、sqlite3_close(关闭数据库)、sqlite3_exec(执行增删改)、sqlite3_prepare_v2(检查sql语句的合法性）、sqlite3_step（逐行获取查询结果，直到最后一条记录）、sqlite3_column_XXX(获取查询结果里的某个字段内容，XXX为表字段类型)

#pragma mark 创建数据库并创建表
- (void)createDB {
    NSString *dbPath = [[self getDocumentsPath]stringByAppendingPathComponent:@"person.sqlite"];
    NSInteger openResult = sqlite3_open(dbPath.UTF8String, &_sqlite3);
    if (openResult == SQLITE_OK) {
        NSLog(@"数据库打开成功");
        char *errmsg = NULL;
        sqlite3_exec(_sqlite3, "create table if not exists t_person(id integer primary key autoincrement,name text,age integer,gender boolean)", NULL, NULL, &errmsg);
        if (errmsg) {
            NSLog(@"创建表失败");
        } else {
            NSLog(@"创建表成功");
            sqlite3_close(_sqlite3);
        }
    } else {
        NSLog(@"数据库打开失败");
    }
}

#pragma mark 插入数据
- (void)insertDataToDB {
    //在进行插入操作之前，要先进行打开数据库
    //sqlite3_exec可执行除了查询外的其他所有操作，增，删，改
    NSString *dbPath = [[self getDocumentsPath]stringByAppendingPathComponent:@"person.sqlite"];
    NSInteger openResult = sqlite3_open(dbPath.UTF8String, &_sqlite3);

    if (openResult == SQLITE_OK ) {
        for (NSInteger i = 0; i < 100; i ++) {
            NSString *insertSql = [[NSString alloc]initWithFormat:@"insert into t_person (name,age,gender) values ('%@','%ld','%d')",@"lvjiazhen",(long)(i + 2),0];
            char *errmsg = NULL;
            sqlite3_exec(_sqlite3, insertSql.UTF8String, NULL, NULL, &errmsg);
            if (errmsg) {
                NSLog(@"第%ld条语句插入失败",(long)i);
            } else {
                NSLog(@"第%ld条语句插入成功",(long)i);
            }
        }
        //关闭数据库
        sqlite3_close(_sqlite3);
    }

}

#pragma mark 查询数据
- (void)readDataFromDB {
//    sqlite3_prepare_v2() : 检查sql的合法性
//
//    sqlite3_step() : 逐行获取查询结果，不断重复，直到最后一条记录
//
//    sqlite3_coloum_xxx() : 获取对应类型的内容，iCol对应的就是SQL语句中字段的顺序，从0开始。根据实际查询字段的属性，使用sqlite3_column_xxx取得对应的内容即可。
//
//    sqlite3_finalize() : 释放stmt
    NSString *dbPath = [[self getDocumentsPath]stringByAppendingPathComponent:@"person.sqlite"];
    NSInteger openResult = sqlite3_open(dbPath.UTF8String, &_sqlite3);
    if (openResult == SQLITE_OK) {
        NSMutableArray *mutArray = [NSMutableArray new];
        char *selectSql = "select name,age from t_person";
        sqlite3_stmt *stmt;
        int result = sqlite3_prepare_v2(_sqlite3, selectSql, -1, &stmt, NULL);

        if (result == SQLITE_OK) {
            while (sqlite3_step(stmt) == SQLITE_ROW) {
                char *name = (char *)sqlite3_column_text(stmt, 0);//这里的序列号0或1对应的是selectSql里的列号，而不是字段在表里的列号
                NSInteger age = sqlite3_column_int(stmt, 1);
                PersonModel *person = [PersonModel new];
                person.name = [NSString stringWithUTF8String:name];
                person.height = age;
                [mutArray addObject:person];
            }
            //释放结果集
            free(stmt);
            //关闭数据库
            sqlite3_close(_sqlite3);
        }

        NSLog(@"%@",mutArray);
    }
}

FMDB有三个最主要的类：
FMDatabase、FMResultSet、FMDatabaseQueue
FMDatabaseQueue:在不同的线程同时进行读写，这时候必须进行锁操作。